## AQUASAINS
(Jurnal Ilmu Perikanan dan Sumberdaya Perairan)

## REDUCTION OF TOTAL ORGANIC CARBON AND
CORRELATION WITHIN ABUNDANCE AND DIVERSITY OF PHYTOPLANKTON IN AQUAPONICS SYSTEM
Indah Pratiwi Juliana Sy 1 · Rara Diantari 2 · Eko Efendi 2
Ringkasan Water quality plays an impor- tant role in aquaponics system. Water che- mistry parameter that may affect water qu- ality is total organic carbon. Sources of car- bon in the aquaponics system mainly deri- ved from the decomposition of organic mat- ter which derived from artificial feed and plant respiration. The research was condu- cted to study the reduction of total orga- nic carbon concentration in the aquaponic system and the relation of abundance and diversity of phytoplankton. This research using different amount of ipomoea (Ipomo- ea aquatica) consist of 10, 20, and 30 rods and control treatments which use without ipomoea. The results showed that all of ipo- moea treatments can reduce the amount of total organic carbon concentration in the aquaponics system. This research showed that nutrients cycle in the aquaponics sys- tem, especially total organic carbon disso- lved in water is influenced by many factors such as plants, fish and primary productivi- ty which determined by the plankton. Fur- thermore, a positive correlation occurred be- tween total organic carbon concentration of the abundance and diversity of phytoplank- tons (r = 0.5925; r = 0.6364). These re-
1 ) Mahasiswa Jurusan Budidaya Perairan. 2 ) Do- sen Jurusan Budidaya Perairan Fakultas Perta- nian Universitas Lampung. Jl Soemantri Brodjo- negoro No 1 Gedong Meneng Bandar Lampung 35145. E-mail: rara_dt@yahoo.com
sults can be used for preliminary study of nutrient cycle model in aquaponic system.
Keywords Total Organic Carbon, Phyto- plankton, abudance, diversity, correlation, aquaponics
Received: 25 Maret 2015 Accepted: 2 Juni 2015

## PENDAHULUAN
Keberhasilan dalam system budida- ya dapat dipengaruhi oleh kualitas air. Parameter kimia air yang dapat mempengaruhi kualitas air yakni kar- bon organik total Benefield et al. (1982). Sistem budidaya tanpa pergantian air yang diterapkan dengan sistem aku- aponik mampu meningkatkanproduk- si ikan dan tanaman tetapi terham- bat oleh penurunan kualitas air. Pe- nurunan kualitas air dapat disebabk- an oleh adanya limbah budidaya se- perti fases dan sisa pakan. Fases dan sisa pakan yang tidak termakan akan menghasilkan amonia (NH 3 ), nitrit (NO 2 ), dan karbondioksida (CO 2 ) yang bersifat toksik bagi organisme budi- daya Surawidjaja (2006).
Studi awal tentang sistem akua- ponik oleh Iskandar et al. (2013) ha- nya terfokus pada penentuan jenis komoditas (ikan atau tanaman), pa- dat tebar ikan atau tanaman, kon- sentrasi amonia dan fosfor. Peman- faatan tanaman pada sistem akua- ponik terhadap penurunan karbon or- ganik total pada sistem akuaponik belum banyak dilakukan. Karbon or- ganik total dalam air berpengaruh terhadap rasio C (Karbon) : N (Ni- trat) : P (Fospor) dan organisme se- perti fitoplankton. Perlu dilakukan studi tentang peran tanaman dalam penurunan karbon organik total pa- da sistem akuaponik dan hubungan antara karbon organik total dengan kelimpahan dan keragaman fitoplank- ton.
Sistem akuaponik memanfaatkan air limbah budidaya yang kemudian dialirkan kedalam kolam berisi ta- naman sebagai filter biologis, sehing- ga konsentarsi karbon organik yang terkandung di dalam air akan berku- rang. Sedangkan karbon juga dibu- tuhkan oleh fitoplankton dalam me- lakukan proses fotosintesis. Pengu- rangan konsentrasi karbon di kolam akan merubah rasio C:N:P yang ter- kandung di kolam, oleh karena itu perlu dikaji apakah karbon organik total dapat berhubungan dengan ke- limpahan dan keragaman fitoplank- ton.

## MATERI DAN METODE
Penelitian dilakukan dengan mem- bangun sistem akuaponik dengan ta- naman kangkung ( Ipomoea aquatica ) sebagai filter dalam mereduksi kar- bon. Bahan lain yang digunakan ada- lah lele dumbo ( Clarias gariepinus ) dan pakan buatan. Perlakuan yang digunakan perlakuan A (kontrol, tan- pa menggunakan tanaman kangkung), perlakuan B (menggunakan 10 ba- tang tanaman kangkung), perlaku- an C (menggunakan 20 batang ta- naman kangkung) dan perlakuan D (menggunakan 30 batang tanaman kangkung).
Pengambilan sampel air dilakuk- an setiap 20 hari selama 60 hari wak- tu penelitian.Sampel air diukur kar- bon organik totalnya di Laboratori- um Kesehatan Ikan Balai Besar Per- ikanan Budidaya Laut (BBPBL) Lam- pung. Konsentrasi penurunan karbon organik total oleh tanaman dihitung dengan cara mengurangi konsentra- si total karbon organik pada salur- an pemasukan air dengan konsentra- si total karbon organik pada saluran pembuangan air. Fitoplankton dalam sistem akuaponik dihitung nilai ke- limpahan dan keragamannya menu- rut APHA (1989). Untuk mengeta- hui hubungan antara konsentrasi kar- bon organik total dengan kelimpah- an dan keragaman fitoplankton dila- kukan perhitungan korelasi dan re- gresi logaritma.
Gambar 1 Konsentrasi karbon organik total pa- da perlakuan tanpa penggunaan tanaman

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi karbon organik total pada perlakuan tanpa penggunaan tanaman menunjukkan kecenderung- an peningkatan konsentrasi karbon organik totalpada setiap ulangan dan setiap waktu pengambilan sampel (Gam- bar 1). Sri and Mufti (2005) menya- takan bahwa kenaikan suhu mampu menaikan konsentrasi karbon orga- nik total dalam bentuk terlarut yang disebabkan oleh ikatan oksigen dan karbon menjadi lemah, sehingga de- ngan mudah gas hydrogen mereduk- si oksigen lepas dari karbon. Kemung- kinan lain yang menyebabkan kena- ikan konsentrasi karbon organik to- tal adalah penurunan pH Sri and Muf- ti (2005). Lebih jauh bahwa konsen- trasi karbon sangat penting dalam mengontrol nilai pH, dimana sema- kin rendah pH maka konsentrasi kar- bon akan semakin tinggi Cai et al. (2006).
Konsentrasi karbon organik tota- lpada saluran pemasukan dan penge- luaran air pada semua perlakuan cen- derung memiliki pola yang sama, yak- ni mengalami penurunan konsentra-
Gambar 2 Konsentrasi karbon organik total pa- da saluran pemasukan air
Gambar 3 Konsentrasi karbon organik total pa- da saluran pengeluaran air
si pada waktu pengambilan sampel ke-4 (Gambar 2). Hal ini menunjukk- an bahwa dibutuhkan penggantian tanaman kangkung yang telah jenuh mengikat karbon terlarut pada lang- kah praktis sistem akuaponik. Seca- ra keseluruhan, konsentrasi karbon organik total menunjukkan bahwa kon- sentrasinya pada saluran pemasukan air lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasinya pada saluran penge- luaran air yang berarti penggunaan tanaman kangkung pada sistem aku- aponik mampu mengurangi konsen- trasi karbon organik total (Gambar 3).
Akumulasi proses dekomposisi bah- an organik seperti sisa pakan yang tidak termakan selama penelitian tu- rut menyumbang peningkatan kon-
Gambar 4 Korelasi-regresiantara konsentrasi karbon organik total dan kelimpahan fitoplankton pada sistem akuaponik
sentrasi karbon dalam air Wyk and J.Scarpa (1999).Studi ini menunjukk- an siklus nutrisi dalam sistem akua- ponik khususnya karbon organik to- tal yang terlarut dalam air dipenga- ruhi oleh banyak faktor yaitu tanam- an, ikan dan kesuburan air primer yang ditentukan oleh plankton. Aku- mulasi pakan buatan yang diberikan untuk ikan disarankan untuk diper- hitungkan karena sistem akuaponik adalah sistem yang tertutup dimana pergantian air dilakukan secara efisi- en, sehingga masukan energi hanya berasal dari pakan buatan. Energi dalam bentuk sisa pakan dan feses ikan diduga akan mempengaruhi ke- suburan air primer dengan indikator plankton yang melimpah dan bera- gam yang kemungkinan berhubung- an dengan konsentrasi karbon orga- nik total.
Studi juga menunjukkan hasil uji korelasi dan regresi logaritma, me- nunjukkan bahwa tingkat konsentra- si karbon organik total pada sistem akuaponik memiliki pengaruh terha- dap kelimpahan dan keragaman fito- plankton. Hasil regresi logaritma an-
Gambar 5 Korelasi-regresiantara konsentrasi karbon organik total dan keragaman fitoplankton pada sistem akuaponik
tara konsentrasi karbon organik to- tal dengan kelimpahan fitoplankton menghasilkan nilai regresi logaritma Y = 924,4 ln(x) - 1859 dengan ni- lai koefisien determinasi (R 2 ) sebe- sar 0,351 yang artinya kekuatan mo- del logaritma sebesar 35,1% dan ni- lai koefisien korelasi positif (r) se- besar 0,5925.Hasil regresi logaritma antara konsentrasi karbon organik to- tal dengan keragaman fitoplankton menghasilkan nilai regresi logaritma Y = 0,241 ln(x) + 0,485 dengan ni- lai koefisien determinasi (R 2 ) sebe- sar 0,405 yang artinya kekuatan mo- del logaritma sebesar 40,5% dan ni- lai koefisien korelasi positif (r) sebe- sar 0,6364 (Gambar 4; Gambar 5 ).
Sistem akuaponik merupakan sis- tem budidaya ikan dan tanaman al- ternatif yang diunggulkan karena meng- hasilkan efisiensi pada penggunaan pakan dan pengelolaan limbah. Ji- ka dibandingkan dengan sistem bu- didaya ikan konvensional maka ke- unggulan tersebut dapat menempatk- an akuaponik sebagai sistem budi- daya ikan masa depan. Studi ini me- nunjukkan bahwa sistem akuaponik
mencakup sistem nutrisi yang lebih kompleks dan sangat sesuai untuk pemodelan ekosistem dalam skala ke- cil (mini). Terdapat transfer energi yang besar berupa penurunan kar- bon organik total dalam air yang me- nunjukkan efisiensi dengan penggu- naan tanaman kangkung. Lebih lan- jut diperlukan studi lain yang meng- hitung semua faktor tidak hanya yang terbatas seperti pada studi yang di- lakukan sekarang untuk mengetahui lebih banyak peran faktor-faktor la- in seperti ikan dan filter yang digu- nakan.

## SIMPULAN
Studi ini menunjukkan siklus nutri- si dalam sistem akuaponik khusus- nya karbon organik total yang ter- larut dalam air dipengaruhi oleh ba- nyak faktor yaitu tanaman, ikan dan kesuburan air primer yang ditentuk- an oleh plankton. Lebih lanjut, hu- bungan korelasi positif terjadi anta- ra konsentrasi karbon organik total dengan kelimpahan dan keragaman fitoplankton (r = 0,5925; r = 0,6364).

## Pustaka
APHA (1989). Standard Metho- ds for the Examination of Water and Waste Water Including Bot- tom Sediment and Sludges . Amer.
Publ. Health Association. Benefield, L. D., Joseph., F., and
Barron, L. W. (1982).
Process
Chemistry for Water and Waste-
water Treatment . Prentice-Hall.
Englewood.
Cai, W. J., Dai, M., and Wang, Y.
(2006). Air-sea exchange of carbon dioxide in ocean margins: A pro- vince based synthesis. Geophysical Research Letters , 33:26–30.
Iskandar, P., Pamungkas, N., and Rusliadi (2013). Peningkatan ka- pasitas produksi akuakultur pada pemeliharaan ikan selais (ompok sp.) sistem aquaponik. Jurnal Per- ikanan dan Kelautan , 18:1–13.
Sri, H. and Mufti, P. (2005). Komu- nitas zooplankton di perairan wa- duk krenceng cilegon, banten. Ma- kara Sains , 9:75–80.
Surawidjaja, E. H. (2006). Akuakul- tur berbasis trophic level : Revi- talisasi untuk ketahanan pangan, daya saing ekspor, dan kelestari- an lingkungan. Orasi Ilmiah Gu- ru Besar Tetap Ilmu Akuakultur IPB.
Wyk, P. V. and J.Scarpa (1999).
Water Quality Requirements and Management. In Farming Marine Shrimp in Recirculating Freshwa- ter Systems . Harbor Branch Oce- anographic Institution.